溫度檢測部、襯底處理裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠抑制熱電偶線材因經(jīng)時變化而斷線、熱電偶接合部的位置偏離的溫度檢測裝置、襯底處理裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法。該溫度檢測裝置具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束,以將上述熱電偶線材的上部或鉛垂方向的中間部支承于上述絕緣管的方式構(gòu)成溫度檢測裝置。
【專利說明】溫度檢測部、襯底處理裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法
[0001]本申請是申請?zhí)枮?01210246306.6、申請日為2012年07月13日、發(fā)明名稱為“溫度檢測裝置、襯底處理裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及將被處理襯底收容到處理室中,在由加熱器加熱了的狀態(tài)下實施處理的熱處理技術(shù),例如,為了對供安裝半導(dǎo)體集成電路裝置(所謂的半導(dǎo)體器件,以下稱為1C。)的半導(dǎo)體襯底(例如半導(dǎo)體晶片)實施氧化處理、擴(kuò)散處理,或者用于離子射入后的載體的活性化、平坦化的回流處理和退火處理,或基于熱CVD(Chemical Vapor Deposit1n,化學(xué)氣相沉積)反應(yīng)的成膜處理等熱處理而使用的溫度檢測裝置、襯底處理裝置、襯底處理方法、半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在IC的制造中,為了對襯底進(jìn)行熱處理,廣泛地使用批量式立式熱處理裝置。在以往的這種熱處理裝置的處理爐中,在上端封閉且下端開放的大致圓筒形的立式反應(yīng)管的內(nèi)部,將裝載有多張晶片的舟皿從下方插入,利用以圍繞反應(yīng)管的外側(cè)的方式設(shè)置的加熱器,對舟皿上的晶片進(jìn)行熱處理。在舟皿上,多張晶片以水平姿勢且晶片的中心彼此對齊的狀態(tài)呈多層地層疊并被保持。在反應(yīng)管與加熱器之間,設(shè)有上端封閉且下端開放的大致圓筒形的均熱管。均熱管用于使自加熱器輻射到晶片的熱變得均勻,以防止因部位不同而變得不均勻。
[0004]在反應(yīng)管與均熱管之間,設(shè)置用于檢測溫度的溫度檢測管,基于由該溫度檢測管檢測到的溫度,將加熱器輸出、即晶片溫度控制成規(guī)定的溫度。在溫度檢測管的內(nèi)部插入有作為溫度檢測元件的熱電偶,熱電偶通過信號線與溫度控制部連接。在下述的專利文獻(xiàn)I中公開了在具有反應(yīng)管和加熱器的立式熱處理爐中,設(shè)置用于檢測處理爐的溫度的熱電偶的技術(shù)。
[0005]用圖12?圖15說明以往裝置的熱電偶的設(shè)置方法。圖12是表示以往的熱電偶的構(gòu)造的圖,是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖13是圖12的A-A剖視圖,是熱電偶的水平剖視圖。圖14是從側(cè)面觀察圖12的熱電偶的垂直剖視圖。圖15是表示以往的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。在圖12的例子中,熱電偶存在具有熱電偶接合部423a的第一熱電偶、具有熱電偶接合部423b的第二熱電偶、具有熱電偶接合部423c的第三熱電偶、具有熱電偶接合部423d的第四熱電偶、具有熱電偶接合部423e的第五熱電偶這5對熱電偶。第一熱電偶和第四熱電偶插入保護(hù)管431a內(nèi),第二熱電偶和第五熱電偶插入保護(hù)管431b內(nèi),第三熱電偶插入保護(hù)管431c內(nèi)。
[0006]第一熱電偶用于處理爐的最上部的加熱器(U熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第二熱電偶用于U熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(CU熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第三熱電偶用于CU熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(C熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第四熱電偶用于C熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(CL熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第五熱電偶用于處理爐的最下部的加熱器(L熔區(qū)加熱器)的溫度檢測。
[0007]如圖12的A-A剖視圖即圖13所示,在保護(hù)管431a內(nèi),第四熱電偶位于前方(處理爐的中心側(cè)),第一熱電偶位于后方。此外,在保護(hù)管431b內(nèi),第五熱電偶位于前方,第二熱電偶位于后方。第一熱電偶的絕緣管432a的截面是長圓形,貫穿有2個孔,在該孔中以穿通的方式收容有正極側(cè)的熱電偶線材421a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422a。第二熱電偶?第五熱電偶的絕緣管432b?432e也同樣。熱電偶線材是將溫度轉(zhuǎn)換為熱電動勢的熱電偶的線材部分。
[0008]第一熱電偶由正極側(cè)的熱電偶線材421a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422a、在熱電偶線材421a和熱電偶線材422a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部423a、用于使熱電偶線材421a和熱電偶線材422a彼此絕緣的絕緣管432a、封閉絕緣管432a的上端的蓋434a等構(gòu)成。
[0009]圖14是第一熱電偶的側(cè)視圖。如圖14所示,熱電偶線材421a和熱電偶線材422a(熱電偶線材422a未圖示)在均熱管221的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在這些熱電偶線材421a和熱電偶線材422a的上端設(shè)有熱電偶接合部423a。熱電偶線材421a和熱電偶線材422a被分別收容于2孔的絕緣管432a內(nèi),以防止彼此短路。在絕緣管432a的上端安裝有蓋434a,以封閉熱電偶接合部423a。絕緣管432a被插入保護(hù)管431a內(nèi),保護(hù)管431a的下部由保護(hù)管保持架436固定。此外,沿鉛垂方向延伸的絕緣管432a的下部與沿水平方向延伸的絕緣管433a抵接,絕緣管433a被固定于保護(hù)管保持架436上。沿鉛垂方向通過絕緣管432a內(nèi)的熱電偶線材421a和熱電偶線材422a在絕緣管432a的下端方向改變90度,沿水平方向通過絕緣管433a內(nèi),連接于溫度控制部(未圖示)。
[0010]與第一熱電偶相同,第二熱電偶由正極側(cè)的熱電偶線材421b和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422b、在熱電偶線材421b和熱電偶線材422b的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部423b、用于使熱電偶線材421b和熱電偶線材422b彼此絕緣的絕緣管432b、封閉絕緣管432b的上端的蓋434b等構(gòu)成。第三熱電偶由正極側(cè)的熱電偶線材421c和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422c、在熱電偶線材421c和熱電偶線材422c的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部423c、用于使熱電偶線材421c和熱電偶線材422c彼此絕緣的絕緣管432c、封閉絕緣管432c的上端的蓋434c等構(gòu)成。第四熱電偶由正極側(cè)的熱電偶線材421d和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422d、在熱電偶線材421d和熱電偶線材422d的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部423d、用于使熱電偶線材421d和熱電偶線材422d彼此絕緣的絕緣管432d、封閉絕緣管432d的上端的蓋434d等構(gòu)成。第五熱電偶由正極側(cè)的熱電偶線材421e和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422e、在熱電偶線材421e和熱電偶線材422e的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部423e、用于使熱電偶線材421e和熱電偶線材422e彼此絕緣的絕緣管432e、封閉絕緣管432e的上端的蓋434e等構(gòu)成。
[0011]并且,如圖15所示,以往,使正極側(cè)的熱電偶線材421和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材422在它們下部的熱電偶線材支承部424成為固定狀態(tài)。具體而言,熱電偶線材421和熱電偶線材422在由絕緣管432和絕緣管433構(gòu)成的L字部彎曲成L字狀。因而,熱電偶線材421和熱電偶線材422的下部相對于鉛垂方向?qū)嵸|(zhì)上成為固定狀態(tài)。另外,將熱電偶線材421a?421e統(tǒng)稱為熱電偶線材421,將熱電偶線材422a?422e統(tǒng)稱為熱電偶線材422,將熱電偶接合部423a?423e統(tǒng)稱為熱電偶接合部423,將絕緣管432a?432e統(tǒng)稱為絕緣管432,將絕緣管433a?433e統(tǒng)稱為絕緣管433,將蓋434a?434e統(tǒng)稱為蓋434。
[0012]圖16是表示以往的熱電偶的膨脹收縮狀態(tài)的圖,圖16(a)是熱處理前的待機(jī)狀態(tài)(5000C ),圖16(b)是熱處理中的生產(chǎn)過程狀態(tài)(1200°C ),圖16(c)是熱處理后的待機(jī)狀態(tài)(5000C ) ο從圖16(a)的待機(jī)狀態(tài)成為圖16(b)的熱處理狀態(tài)時,熱電偶線材421、422和絕緣管432熱膨脹,熱電偶線材從絕緣管432上端伸出,變長AL。由于伸出量AL由熱電偶線材421、422和絕緣管432的膨脹差決定,所以選擇膨脹差小的絕緣管材料。從圖16(b)的熱處理狀態(tài)成為圖16(c)的待機(jī)狀態(tài)時,熱電偶線材421和熱電偶線材422熱收縮,變短AL,恢復(fù)原先的長度。
[0013]反復(fù)這些熱膨脹和熱收縮時,由于熱電偶線材421、422的自重、絕緣管432的摩擦力等的經(jīng)時變化,產(chǎn)生熱電偶線材421、422的粒界偏離、鉤掛。所謂粒界偏離,是指由于熱處理,熱電偶線材421、422的結(jié)晶粒粗大化,相鄰的結(jié)晶粒間的結(jié)晶粒界由于隨著熱膨脹、熱收縮的應(yīng)力而偏離。圖17是表示以往的熱電偶呈現(xiàn)斷線的樣子的圖,圖17(a)表示待機(jī)狀態(tài),圖17(b)表示熱處理狀態(tài)。若反復(fù)圖17(a)的待機(jī)狀態(tài)和圖17(b)的熱處理狀態(tài),則例如熱電偶線材422伸展,產(chǎn)生線材變形部411,與絕緣管432的摩擦力變大。此外,絕緣管432從絕緣管433向上方分離。在經(jīng)時變化進(jìn)一步進(jìn)行時,如圖17(c)所示,在熱收縮時熱電偶線材422被絕緣管432拘束的約束力變強(qiáng),對熱電偶線材421的拉伸應(yīng)力變大。最終,超過熱電偶線材422的拉伸強(qiáng)度,在斷線部412形成斷線。
[0014]此外,在以往的熱電偶設(shè)置方法中,因為如上述那樣固定熱電偶線材421、422的下部,所以熱電偶接合部423的位置、即溫度測量位置由于熱電偶線材421、422的熱膨脹而產(chǎn)生不小變化。例如,在熱電偶線材長度1500mm、周圍溫度1200°C的條件下,溫度測量位置移動約19_。因此,難以測量準(zhǔn)確的溫度,不容易進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂啤?br>
[0015]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-311712號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]本發(fā)明的目的在于,提供一種能抑制由于經(jīng)時變化而引起的熱電偶線材斷線、熱電偶接合部的位置偏離的溫度檢測裝置和襯底處理裝置。
[0017]為了解決上述的課題,本發(fā)明的溫度檢測裝置的有代表性的結(jié)構(gòu)如下。S卩,一種溫度檢測裝置,具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹受到拘束的狀況,將上述熱電偶線材的上部或鉛垂方向的中間部支承于上述絕緣管。
[0018]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠抑制熱電偶線材因經(jīng)時變化而斷線、熱電偶接合部的位置偏離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的實施方式的襯底處理裝置的立體透視圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的實施方式的處理爐的垂直剖視圖。
[0021]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。
[0022]圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的熱電偶的構(gòu)造的圖。
[0023]圖5是圖4的熱電偶的水平剖視圖。
[0024]圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。
[0025]圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的熱電偶的構(gòu)造的圖。
[0026]圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的熱電偶的膨脹收縮狀態(tài)的圖。
[0027]圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。
[0028]圖10是表示本發(fā)明的第三實施方式的熱電偶的構(gòu)造的圖。
[0029]圖11是圖10的熱電偶的水平剖視圖。
[0030]圖12是表示以往的熱電偶的構(gòu)造的圖。
[0031]圖13是圖12的熱電偶的水平剖視圖。
[0032]圖14是從側(cè)面觀察圖12的熱電偶的垂直剖視圖。
[0033]圖15是表示以往的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。
[0034]圖16是表示以往的熱電偶的膨脹收縮狀態(tài)的圖。
[0035]圖17是表示以往的熱電偶呈現(xiàn)斷線的樣子的圖。
[0036]圖18是表示本發(fā)明的第四實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。
[0037]圖19是表示本發(fā)明的第四實施方式的熱電偶構(gòu)造的一個例子的圖。
[0038]圖20是圖19的熱電偶的水平剖視圖。
[0039]圖21是表示本發(fā)明的第四實施方式的熱電偶構(gòu)造的其他的例子的圖。
[0040]附圖標(biāo)記的說明
[0041]10...襯底處理裝置,21...熱電偶線材,22...熱電偶線材,23...熱電偶接合部,
24...熱電偶線材支承部,25...熱電偶線材支承部,26...熱電偶線材支承部,31...保護(hù)管,32...絕緣管,33...絕緣管止擋件,34...蓋,35...線材保持部,36...保護(hù)管保持架,
37...罩,38...緩沖區(qū)域,41...固定部,42...固定部,43...固定部,44...熱電偶線材固定位置,100...盒,101...殼體,105...盒載置臺,112...晶片移載機(jī)構(gòu),114...盒架,
115...盒輸送裝置,116...爐口閘門,121...舟皿升降裝置,123...移載架,200...晶片(襯底),202...處理爐,204...處理室,205...爐口,206...集流腔,208...加熱器單元,209...基臺,210...保溫筒,217...舟皿,219...密封蓋,221...均熱管,222...反應(yīng)管,
224...處理氣體供給噴嘴,224a...噴嘴開口部,225...處理氣體供給管,226...處理氣體供給機(jī)構(gòu),231...氣體排氣管,232...APC閥,233...氣體排氣管,234...真空泵,236...壓力傳感器,237...舟皿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),280...控制器,411...線材變形部,412...斷線部,
421...熱電偶線材,422...熱電偶線材,423...熱電接合部,424...熱電偶線材支承部,431...保護(hù)管,432...絕緣管,433...絕緣管,434...蓋,435...線材保持部,436...保護(hù)管保持架。
【具體實施方式】
[0042](第一實施方式)
[0043]在用于實施本發(fā)明的方式中,用圖1說明利用作為半導(dǎo)體裝置(IC等)的制造工序中的I個工序的熱處理實施襯底處理工序的襯底處理裝置的構(gòu)成例。圖1是本發(fā)明的第一?第四各實施方式的襯底處理裝置的立體透視圖。如圖1所示,本發(fā)明的各實施方式的襯底處理裝置10包括殼體101,為了向殼體101內(nèi)外輸送由硅等構(gòu)成的作為襯底的晶片200,作為晶片載體(襯底收容容器)而使用盒110。
[0044]在殼體101的正面前方側(cè)設(shè)置盒載置臺105。盒110利用殼體101外的工序內(nèi)輸送裝置(未圖示),被搬入、載置到盒載置臺105上,并且從盒載置臺105上向殼體101外搬出。在殼體101內(nèi)的前后方向的大致中央部設(shè)置有盒架114。盒架114保管多個盒110。作為盒架114的一部分,設(shè)有移載架123,在移載架123中收納有成為后述的晶片移載機(jī)構(gòu)112的輸送對象的盒110。在盒載置臺105和盒架114之間設(shè)置有盒輸送裝置115。盒輸送裝置115在盒載置臺105、盒架114、移載架123之間輸送盒110。
[0045]在盒架114的后方設(shè)置有晶片移載機(jī)構(gòu)112。晶片移載機(jī)構(gòu)112能夠從移載架123上的盒110內(nèi)拾取晶片200,裝填(裝載)于后述的舟皿(襯底保持件)217,或能夠從舟皿217卸下(卸載)晶片200,收納于移載架123上的盒110內(nèi)。
[0046]在殼體101的后側(cè)上方設(shè)有處理爐202。處理爐202的下端部構(gòu)成為能夠由爐口閘門116開閉。有關(guān)處理爐202的結(jié)構(gòu)后述。在處理爐202的下方,設(shè)置有作為使舟皿217升降而向處理爐202內(nèi)外輸送的機(jī)構(gòu)的舟皿升降裝置121。在舟皿升降裝置121上設(shè)置有作為升降臺的臂122。在臂122上水平姿勢設(shè)置有密封蓋219。密封蓋219在鉛垂方向上支承舟皿217,并且,在舟皿217利用舟皿升降裝置121上升時,作為氣密地封閉處理爐202的下端部的蓋體而發(fā)揮作用。有關(guān)舟皿217的結(jié)構(gòu)后述。
[0047](處理爐的結(jié)構(gòu))
[0048]接著,用圖2說明第一?第四各實施方式的處理爐202的結(jié)構(gòu)。圖2是襯底處理裝置的處理爐的垂直剖視圖。在該實施方式中,處理爐202構(gòu)成為批量式立式熱壁型的熱處理爐。
[0049](反應(yīng)管與均熱管)
[0050]處理爐202在其內(nèi)側(cè)包括立式的反應(yīng)管222。反應(yīng)管222呈上端封閉且下端開口的大致圓筒形狀,以開口的下端朝向下方且筒方向的中心線成為鉛垂的方式縱方向配置。在反應(yīng)管222內(nèi)形成處理室204,該處理室204收容并處理利用作為襯底保持件的舟皿217以水平姿勢呈多層層疊的多張晶片200。反應(yīng)管222的內(nèi)徑被設(shè)定為大于保持晶片200組的舟皿217的最大外徑。反應(yīng)管222在本例中由石英(S12)、碳化硅(SiC)等耐熱性高的材料一體成形為大致圓筒形狀。
[0051]在反應(yīng)管222的外側(cè)設(shè)有均熱管221,該均熱管221謀求從后述的加熱器單元208向反應(yīng)管222輻射的熱的均勻化。均熱管221與反應(yīng)管222相同,呈上端封閉且下端開口的大致圓筒形狀,以開口的下端朝向下方且筒方向的中心線成為鉛垂的方式縱方向配置。均熱管221大于反應(yīng)管222,且是與反應(yīng)管222大致相似形狀,以圍繞反應(yīng)管222的外側(cè)的方式呈同心圓狀覆蓋。均熱管221的下端部由作為殼體101的一部分的金屬制的基臺209支承。均熱管221在本例子中由石英(S12)、碳化硅(SiC)等耐熱性高的材料一體成形為大致圓筒形狀。
[0052]反應(yīng)管222的下端部由水平截面是大致圓環(huán)形狀的集流腔206氣密地封閉。反應(yīng)管222為了其保管維護(hù)作業(yè)和清掃作業(yè),裝卸自如地安裝于集流腔206。通過集流腔206被殼體101支承,反應(yīng)管222成為鉛垂地安裝于殼體101的狀態(tài)。集流腔206的下端開口構(gòu)成供保持有晶片200組的舟皿217出入的爐口 205。
[0053](襯底保持件)
[0054]封閉集流腔206的下端開口的密封蓋219從鉛垂方向下側(cè)與集流腔206抵接。密封蓋219形成具有與反應(yīng)管222的外徑同等以上的外徑的圓盤形狀,利用在反應(yīng)管222的外部鉛垂設(shè)置的舟皿升降裝置121,以將上述圓盤形狀保持為水平姿勢的狀態(tài)沿鉛垂方向升降。在密封蓋219上,鉛垂地支承有作為保持晶片200的襯底保持件的舟皿217。舟皿217包括上下一對的端板和橫跨兩端板間且鉛垂設(shè)置的多根、本例子中為3根的晶片保持構(gòu)件(舟皿支柱)。端板和晶片保持構(gòu)件例如由石英(S12)、碳化硅(SiC)等耐熱性高的材料構(gòu)成。
[0055]在各晶片保持構(gòu)件上,沿水平方向刻設(shè)的多條保持槽在整個長度方向上等間隔地設(shè)置。各晶片保持構(gòu)件以保持槽彼此相對、且各晶片保持構(gòu)件的保持槽的鉛垂位置(鉛垂方向的位置)對齊的方式設(shè)置。晶片200的周緣分別插入多根晶片保持構(gòu)件的同一層的保持槽內(nèi),由此,多張(例如50?150張左右)晶片200以水平姿勢且晶片的中心彼此對齊的狀態(tài)沿鉛垂方向呈多層地層疊保持。
[0056]此外,在舟皿217和密封蓋219之間設(shè)有保溫筒210。保溫筒210例如由石英(S12)、碳化硅(SiC)等耐熱性材料構(gòu)成。利用保溫筒210,抑制來自后述的加熱器單元208的熱向集流腔206側(cè)傳遞。
[0057]在密封蓋219的下側(cè)(與處理室204相反側(cè))設(shè)有使舟皿217旋轉(zhuǎn)的舟皿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)237。舟皿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)237的舟皿旋轉(zhuǎn)軸貫穿密封蓋219地從下方支承舟皿217。通過使舟皿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),能夠使晶片200在處理室204內(nèi)旋轉(zhuǎn)。密封蓋219構(gòu)成為利用上述的舟皿升降裝置121沿鉛垂方向升降,由此,能夠?qū)⒅勖?17向處理室204內(nèi)輸送或?qū)⒅勖?17從處理室204輸送到外部。舟皿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)237和舟皿升降裝置121電連接于控制部280??刂撇?80進(jìn)行控制,使得舟皿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)237和舟皿升降裝置121在希望的時刻進(jìn)行希望的動作。
[0058](加熱器單元)
[0059]在均熱管221的外部,作為將反應(yīng)管222內(nèi)遍及整體地加熱成均勻或規(guī)定的溫度分布的加熱機(jī)構(gòu)的加熱器單元208,以圍繞均熱管221的方式設(shè)置。加熱器單元208通過被支承在襯底處理裝置10的殼體101上,成為鉛垂地安裝的狀態(tài),例如由石墨加熱器等電阻加熱加熱器構(gòu)成。
[0060](溫度檢測裝置)
[0061]在均熱管221和反應(yīng)管222之間以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置有內(nèi)置并保護(hù)作為溫度測量元件的熱電偶的保護(hù)管31。保護(hù)管31的下端由保護(hù)管保持架36支承并固定。保護(hù)管31由碳化硅(SiC)等耐熱性高的材料形成為圓筒形狀,其長度是約1500mm,外徑是約8_,上端封閉,下端具有開口部。從該開口部插入收容有熱電偶線材的絕緣管。這樣,防止熱電偶線材暴露于腐蝕性氣體中,并且防止從絕緣管、熱電偶產(chǎn)生的污染物擴(kuò)散。有關(guān)絕緣管、熱電偶線材將后述。保護(hù)管保持架36由氧化鋁、不銹鋼等形成,包括支承保護(hù)管31的鉛垂部分和供熱電偶線材穿過并向處理室204外引導(dǎo)的水平部分。
[0062]均熱管221和反應(yīng)管222之間的空間是大氣流通的大氣環(huán)境氣體,與處理室204內(nèi)氣密地隔離,成為處理氣體不會進(jìn)入、均熱管221和反應(yīng)管222之間的空間的大氣也不會進(jìn)入處理室204內(nèi)的構(gòu)造。加熱器單元208和熱電偶電連接于控制部280??刂撇?80基于由上述熱電偶檢測到的溫度信息,控制對加熱器單元208的通電量,使得處理室204內(nèi)的溫度在希望的時刻成為希望的溫度分布。
[0063]在第一實施方式中,如圖3所示,在熱電偶線材支承部24支承熱電偶線材21和熱電偶線材22的上端。圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。熱電偶線材支承部24是為了使熱電偶線材21、22通過而設(shè)于后述的絕緣管32的2個貫穿孔之間的壁部的上端32k。此外,即使在熱膨脹時也保持熱電偶線材的下部不被拘束的自由狀態(tài)。通過這些結(jié)構(gòu),在熱膨脹時,熱電偶線材21和熱電偶線材22能夠利用自重保持直線狀,能抑制局部彎曲、避免承受約束力,其結(jié)果,能抑制熱電偶線材21、22和絕緣管32之間產(chǎn)生大的摩擦力。有關(guān)這些結(jié)構(gòu)以下詳細(xì)地說明。
[0064]圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的溫度檢測裝置的構(gòu)造的圖。圖4(a)是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖4(b)是從側(cè)面觀察圖4(a)的溫度檢測裝置的垂直剖視圖。圖5是圖4的A-A部的水平剖視圖。在第一實施方式中,如圖4(a)所示,熱電偶的保護(hù)管存在3根保護(hù)管,即保護(hù)管31a、保護(hù)管31b、保護(hù)管31c。各保護(hù)管的下端由保護(hù)管保持架36支承。詳細(xì)而言,保護(hù)管保持架36借助零件被固定在襯底處理裝置10的殼體101上,通過插入固定保護(hù)管31,將保護(hù)管31保持為沿鉛垂方向直立。
[0065]此外,在各保護(hù)管31內(nèi),收容正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22并使該熱電偶線材21、22彼此絕緣的絕緣管32各插入I根。如圖4(a)、(b)所示,絕緣管32的下端被插入并被支承于絕緣管止擋件33。絕緣管止擋件33的下端由保護(hù)管保持架36的底部支承。絕緣管32和絕緣管止擋件33的材質(zhì)例如是氧化鋁,正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22的材質(zhì)例如分別是鉬銠合金和鉬。
[0066]另外,將保護(hù)管31a?31c統(tǒng)稱為保護(hù)管31。此外,將后述的熱電偶線材21a?21e統(tǒng)稱為熱電偶線材21,將熱電偶線材22a?22e統(tǒng)稱為熱電偶線材22,將熱電偶接合部23a?23e統(tǒng)稱為熱電偶接合部23,將絕緣管32a?32c統(tǒng)稱為絕緣管32,將絕緣管止擋件33a?33c統(tǒng)稱為絕緣管止擋件33,將蓋34a?34c統(tǒng)稱為蓋34。
[0067]在第一實施方式中,相對于處理爐的5個加熱器熔區(qū),分別配置熱電偶。第一熱電偶用于處理爐的最上部的加熱器(U熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第二熱電偶用于U熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(CU熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第三熱電偶用于CU熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(C熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第四熱電偶用于C熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(CL熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第五熱電偶用于處理爐的最下部的加熱器(L熔區(qū)加熱器)的溫度檢測。
[0068]構(gòu)成第一熱電偶的第一溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22a、在熱電偶線材21a、22a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23a、用于使熱電偶線材21a、22a彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第二熱電偶的第二溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21b和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22b、在熱電偶線材21b、22b的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23b、用于使熱電偶線材21b、22b彼此絕緣的絕緣管32b、封閉絕緣管32b的上端的蓋34b、絕緣管止擋件33b、保護(hù)管3lb、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第三熱電偶的第三溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21d和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22d、在熱電偶線材21d、22d的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23d、用于使熱電偶線材21d、22d彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第四熱電偶的第四溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21e和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22e、在熱電偶線材21e、22e的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23e、用于使熱電偶線材21e、22e彼此絕緣的絕緣管32b、封閉絕緣管32b的上端的蓋34b、絕緣管止擋件33b、保護(hù)管31b、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第五熱電偶的第五溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21c和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22c、在熱電偶線材21c、22c的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23c、用于使熱電偶線材21c、22c彼此絕緣的絕緣管32c、封閉絕緣管32c的上端的蓋34c、絕緣管止擋件33c、保護(hù)管31c、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。
[0069]在圖4(a)中所示,第一熱電偶用的熱電偶接合部23a被配置在絕緣管32a的頂端的蓋34a的位置,第二熱電偶用的熱電偶接合部23b被配置在絕緣管32b的頂端的蓋34b的位置,第三熱電偶用的熱電偶接合部23d被配置在絕緣管32a之間的32am的位置,第四熱電偶用的熱電偶接合部23e被配置在絕緣管32b之間的32bm的位置,第五熱電偶用的熱電偶接合部23c被配置在絕緣管32c的頂端的蓋34c的位置。
[0070]如圖4、圖5所示,在保護(hù)管31a內(nèi)插入有絕緣管32a。在保護(hù)管31b內(nèi)插入有絕緣管32b。在保護(hù)管31c內(nèi)插入有絕緣管32c。在保護(hù)管保持架36內(nèi),絕緣管32a的下端由絕緣管止擋件33a支承,絕緣管32b的下端由絕緣管止擋件33b支承,絕緣管32c的下端由絕緣管止擋件33c支承。
[0071]如圖5所示,絕緣管32a的截面為圓形且貫穿有4個孔,在該4個孔中穿過并收容有第一熱電偶用的熱電偶線材21a、22a和第三熱電偶用的熱電偶線材21d、22d。此外,絕緣管32b的截面為圓形且貫穿有4個孔,在該4個孔中穿過并收容有第二熱電偶用的熱電偶線材21b、22b和第四熱電偶用的熱電偶線材21e、22e。此外,絕緣管32c的截面為圓形且貫穿有4個孔,在其中的2個孔中穿過并收容有第五熱電偶用的熱電偶線材21c、22c。
[0072]如圖4(a)的A-A剖視圖即圖5所示,在絕緣管32a內(nèi),第三熱電偶位于前方(處理室204的中心側(cè)),第一熱電偶位于后方。此外,在絕緣管32b內(nèi),第四熱電偶位于前方,第二熱電偶位于后方。
[0073]圖4(b)是保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36的側(cè)視圖,也是第一熱電偶和第三熱電偶的側(cè)視圖。圖4(c)是位于絕緣管32a的上端的第一熱電偶的熱電偶接合部23a附近的垂直截面放大圖。圖4(d)是位于絕緣管32a的上端和下端中間的第三熱電偶的熱電偶接合部23d附近的垂直截面放大圖。如圖4(c)所示,熱電偶線材21a和熱電偶線材22a(熱電偶線材22a未圖示)在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在它們的上端設(shè)有熱電偶接合部23a。設(shè)有熱電偶接合部23a的部分的絕緣管32a是僅絕緣管32a的外周部殘留的圓筒狀,熱電偶接合部23a由熱電偶線材21a用的孔與熱電偶線材22a用的孔的交界處的絕緣管32a的壁部的上端(相當(dāng)于圖3的32k)支承。
[0074]此外,如圖4(d)所示,熱電偶線材21d和熱電偶線材22d(熱電偶線材22d未圖示)在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在它們的上端且絕緣管32a的中途部分設(shè)有熱電偶接合部23d。設(shè)有熱電偶接合部23d的部分的絕緣管32a成為絕緣管32a的外周部的一部分以及熱電偶線材21d用的孔與熱電偶線材22d用的孔的交界部被削除了的形狀,熱電偶接合部23d由熱電偶線材21d用的孔與熱電偶線材22d用的孔的交界處的絕緣管32a的壁部的上端(相當(dāng)于圖3的32k)支承。上述的絕緣管32a的外周部的一部分是朝向處理室204的中心側(cè)的部分。
[0075]如圖4(b)所示,熱電偶線材21a和熱電偶線材22a的另一端以及熱電偶線材21d和熱電偶線材22d的另一端,在中空構(gòu)造的保護(hù)管保持架36內(nèi),從絕緣管32a的下端沿鉛垂方向伸出,在線材保持部35內(nèi)沿水平方向穿過,連接于處理室204外的溫度控制部(未圖示)。在保護(hù)管保持架36內(nèi),各熱電偶線材由達(dá)到800°C左右的耐熱絕緣管(例如,由陶瓷纖維、玻璃纖維等編織的管)覆蓋,彼此絕緣。另外,在圖4(b)中僅表示熱電偶線材21d,因為熱電偶線材22d、21a、22a、絕緣管32b內(nèi)的熱電偶線材21b、22b、21e、22e、絕緣管32c內(nèi)的熱電偶線材21c、22c也和熱電偶線材21d相同,所以以下對熱電偶線材21d進(jìn)行說明。
[0076]熱電偶線材2Id從絕緣管32a的下端向鉛垂下方伸出后,將朝向改變?yōu)樗椒较?,從線材保持部35的一端35a(處理室204的中心側(cè))進(jìn)入線材保持部35內(nèi)。從上述一端35a到保護(hù)管保持架36的底部的尺寸例如約為10?15mm,用于熱膨脹時使熱電偶線材21d不被保護(hù)管保持架36拘束的緩沖區(qū)域38形成在保護(hù)管保持架36內(nèi)。所謂熱電偶線材21d不被保護(hù)管保持架36拘束的狀態(tài),例如是熱膨脹時熱電偶線材21d不接觸保護(hù)管保持架36的底部或即使接觸了也未對熱電偶線材21d施加到使其斷線那樣的力的狀態(tài)。絕緣管止擋件33在比緩沖區(qū)域38高的位置、即比線材保持部35的一端35a高的位置支承絕緣管32的底部。由此,更容易擴(kuò)大緩沖區(qū)域。絕緣管止擋件33a內(nèi)部沿鉛垂方向貫穿,來自絕緣管32a的下端的熱電偶線材21d自該貫穿孔導(dǎo)入緩沖區(qū)域38。由此,熱電偶線材容易沿鉛垂方向保持直線狀,能抑制從絕緣管止擋件接受的約束力。
[0077]這樣,將熱電偶線材21d進(jìn)入的線材保持部35的位置(35a)和熱電偶線材21d伸出的絕緣管32的下端的位置設(shè)為距保護(hù)管保持架36的底部約1mm以上,即,通過在比緩沖區(qū)域38高的位置進(jìn)行支承,能夠抑制被熱膨脹時使熱電偶線材21d接觸保護(hù)管保持架36的底部并使其達(dá)到斷線那樣的力拘束。在圖4(b)中,在緩沖區(qū)域38內(nèi),以實線表示熱處理前后的待機(jī)狀態(tài)(500°C )的熱電偶線材21d,以虛線表示熱處理中的生產(chǎn)過程狀態(tài)(12000C )的熱電偶線材21d。
[0078]此外,熱電偶線材21d在線材保持部35內(nèi)由陶瓷系粘接劑等固定。這是為了防止緩沖區(qū)域38內(nèi)的熱電偶線材21d被從處理室204外拉拽。
[0079]如以上說明了那樣,熱電偶接合部23由絕緣管32的上端或中途部分支承,絕緣管32由絕緣管止擋件33支承,絕緣管止擋件33由保護(hù)管保持架36支承。即,熱電偶線材21、22的上端由絕緣管32等支承。此外,熱電偶線材21、22從絕緣管32的下端伸出的部分在緩沖區(qū)域38內(nèi),成為不被保護(hù)管保持架36的底部等拘束的狀態(tài)。因而,在熱膨脹時,熱電偶線材21、22能夠以自重保持直線狀,能抑制局部彎曲,其結(jié)果,能抑制熱電偶線材21、22和絕緣管32之間產(chǎn)生大的摩擦力,能抑制熱電偶線材21、22的斷線。此外,絕緣管32的線膨賬系數(shù)采用比熱電偶線材21、22的線膨賬系數(shù)小的線膨賬系數(shù),能夠與以往相比減小由于熱膨脹導(dǎo)致的熱電偶接合部23的位置、即溫度測量位置的變化。例如,絕緣管32的線膨賬系數(shù)是8.1 X 1-V0C,熱電偶線材21的線膨賬系數(shù)是10.2 X 10_4/°C,熱電偶線材22的線膨賬系數(shù)是10.6X10_4/°C。
[0080](氣體供給系統(tǒng))
[0081]用圖2說明氣體供給系統(tǒng)。如圖2所示,向處理室204內(nèi)供給處理氣體的氣體噴嘴224沿著反應(yīng)管222的側(cè)壁設(shè)置,在反應(yīng)管222的上部設(shè)有噴嘴開口部224a。在氣體噴嘴224上連接有處理氣體供給管225。在處理氣體供給管225上連接有處理氣體供給機(jī)構(gòu)226。處理氣體供給機(jī)構(gòu)226從上游起依次具有供給處理氣體的處理氣體供給源、作為流量制御裝置的MFC(質(zhì)量流控制器)和開閉閥。處理氣體供給部主要由氣體噴嘴224、處理氣體供給管225、處理氣體供給機(jī)構(gòu)226構(gòu)成。處理氣體供給機(jī)構(gòu)226的MFC、開閉閥電連接于控制部280。控制部280控制MFC和開閉閥,使得向處理室204內(nèi)供給的氣體的種類在希望的時刻成為希望的氣體種類,還使得供給的氣體的流量在希望的時刻成為希望的流量。
[0082](氣體排氣系統(tǒng))
[0083]在集流腔206的側(cè)壁的一部分連接有排出處理室204內(nèi)的環(huán)境氣體的排氣管231。在排氣管231上,從上游起依次設(shè)有作為壓力檢測器的壓力傳感器236、作為壓力調(diào)整器的APC(Auto Pressure Controller)閥232。在APC閥232的下游,經(jīng)由排氣管233連接有作為真空排氣裝置的真空泵234。從反應(yīng)管222內(nèi)排出氣體的排氣部主要由排氣管231、APC閥232、真空泵234構(gòu)成。APC閥232和壓力傳感器236電連接于控制部280??刂撇?80基于由壓力傳感器236檢測到的壓力值,控制APC閥232的開度,使得處理室204內(nèi)的壓力在希望的時刻成為希望的壓力。
[0084](控制器)
[0085]控制部280包括未圖示的操作部、輸入輸出部,與襯底處理裝置10的各構(gòu)成部電連接,控制襯底處理裝置10的各構(gòu)成部。控制部280對基于以時間軸表示成膜等生產(chǎn)過程的控制時序的制程程序的溫度控制、壓力控制、流量控制和機(jī)械驅(qū)動控制發(fā)出指令。
[0086](本實施方式的襯底處理動作)
[0087]接著,以IC的制造方法中的成膜工序為例,說明本實施方式的襯底處理動作。該襯底處理動作由控制器280控制。首先,在晶片裝載步驟中,晶片200被裝填于舟皿217中。多張晶片200在舟皿217中的裝載狀態(tài)下,其中心對齊,彼此平行且水平,呈多層地裝載并排列。接著,在舟皿裝載步驟中,裝載并保持有多張晶片200的舟皿217被搬入(舟皿裝載)到處理室204。接著,在減壓步驟中,利用真空泵234,經(jīng)由排氣管231,反應(yīng)管222的內(nèi)部被減壓到規(guī)定的真空度,并且在升溫步驟中,基于由溫度檢測裝置測量到的溫度,利用加熱器單元208,反應(yīng)管222的內(nèi)部升溫到規(guī)定的溫度。
[0088]接著,在成膜步驟中,舟皿217旋轉(zhuǎn)的同時,規(guī)定的原料氣體被供給氣體噴嘴224,并被導(dǎo)入處理室204。被導(dǎo)入到處理室204的原料氣體流出到反應(yīng)管222內(nèi),從開設(shè)于集流腔206的排氣管231被排出。這樣,利用接觸晶片200的表面的同時在上下相鄰的晶片200之間的空間中平行地流過的原料氣體,晶片200的表面被成膜。
[0089]像以上那樣,完成了希望的成膜處理后,停止原料氣體的供給,利用惰性氣體,處理室204內(nèi)恢復(fù)為大氣壓后,在舟皿卸載步驟中,由于密封蓋219下降,處理室204的下端開放,處理結(jié)束的晶片200組以被保持在舟皿217中的狀態(tài)從處理室204被搬出(舟皿卸載)到外部。
[0090]根據(jù)第一實施方式,至少能獲得以下的(I)?(7)的效果。
[0091](I)在熱電偶線材的上部支承該熱電偶線材,在熱電偶線材的下方設(shè)有緩沖區(qū)域,使熱電偶線材的下部成為不被其他的構(gòu)件、例如保護(hù)管保持架的底部等拘束的狀態(tài),所以熱電偶線材能以自重保持直線狀,能抑制部分地彎曲,能抑制熱電偶線材的斷線。
[0092](2)使收容熱電偶線材的絕緣管的下端的高度和固定熱電偶線材的一部分的線材保持部的高度為距保護(hù)管保持架的底部1mm以上的高度,所以能在熱電偶線材的下方容易地設(shè)置充分的緩沖區(qū)域。
[0093](3)在比固定熱電偶線材的一部分的線材保持部高的位置支承收容熱電偶線材的絕緣管的下端,所以更容易擴(kuò)大緩沖區(qū)域。
[0094](4)在絕緣管止擋件上設(shè)置鉛垂方向的貫穿孔,并在該貫穿孔中穿過熱電偶線材,所以熱電偶線材在鉛垂方向上容易保持直線狀,能抑制從絕緣管止擋件受到的約束力。
[0095](5)在線材保持部內(nèi)固定熱電偶線材,所以能防止緩沖區(qū)域內(nèi)的熱電偶線材從處理室外受到拉伸力。
[0096](6)由絕緣管止擋件支承收容熱電偶線材的絕緣管的下端,并由保護(hù)管保持架的底部支承絕緣管止擋件的下端,所以也可以不用粘接劑將熱電偶線材粘接到絕緣管,能容易地支承熱電偶線材的上部。
[0097](7)絕緣管的截面是圓形且沿鉛垂方向貫穿4個孔,在該4個孔中收容多個熱電偶用的熱電偶線材,所以能減小保護(hù)管的直徑。
[0098](第二實施方式)
[0099]用圖6?圖8說明第二實施方式的溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)。另外,因為溫度檢測裝置以外的結(jié)構(gòu)、襯底處理動作和第一實施方式相同,所以省略說明。在本實施方式中,如圖6所示,將沿鉛垂方向(上下方向)延伸的熱電偶的熱電偶線材支承部25,即熱電偶線材的支承位置25設(shè)于熱電偶線材21、22的鉛垂方向上的大致中間位置。圖6是表示第二實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。利用該結(jié)構(gòu),在熱膨脹時,在支承位置25的下部,由于熱電偶線材21、22的自重,獲得提高其自身的直線性的效果,能抑制與絕緣管的摩擦力增加,能夠抑制隨著經(jīng)時變化的線材變形引起的鉤掛的產(chǎn)生。此外,在熱電偶支承位置25的上部,通過縮短從支承位置25到熱電偶接合點23的距離,熱電偶自身的自重減少,與絕緣管的摩擦力減少,所以同樣地能夠抑制隨著經(jīng)時變化的線材變形引起的鉤掛的產(chǎn)生。有關(guān)這些結(jié)構(gòu)以下詳細(xì)地說明。
[0100]圖7是表示第二實施方式的溫度檢測裝置的構(gòu)造的圖。圖7(a)是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖7(b)是從側(cè)面觀察圖7(a)的溫度檢測裝置的垂直剖視圖。在第二實施方式中,如圖7(a)所示,熱電偶的保護(hù)管存在2根保護(hù)管,即保護(hù)管31a、保護(hù)管31b。各保護(hù)管的下端由保護(hù)管保持架36支承。因為保護(hù)管保持架36的構(gòu)造、保護(hù)管保持架36支承保護(hù)管的構(gòu)造和第一實施方式相同,所以省略說明。
[0101]在各保護(hù)管31內(nèi),收容正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22,插入有用于使該熱電偶線材21、22彼此絕緣的絕緣管32。在保護(hù)管31a中插入有絕緣管32a,在保護(hù)管31b中插入有絕緣管32b和絕緣管32c。如圖7 (a)、(b)所示,絕緣管32a的下端被插入并支承于絕緣管止擋件33a,絕緣管32b和絕緣管32c的下端被插入并支承于絕緣管止擋件33b。絕緣管止擋件33a、33b的下端由保護(hù)管保持架36的底部支承。絕緣管32、絕緣管止擋件33、熱電偶線材21、22的材質(zhì)和第一實施方式相同。
[0102]另外,將保護(hù)管31a?31b統(tǒng)稱為保護(hù)管31。此外,將后述的熱電偶線材21a?21c統(tǒng)稱為熱電偶線材21,將熱電偶線材22a?22c統(tǒng)稱為熱電偶線材22,將熱電偶接合部23a?23c統(tǒng)稱為熱電偶接合部23,將絕緣管32a?32c統(tǒng)稱為絕緣管32,將絕緣管止擋件33a?33b統(tǒng)稱為絕緣管止擋件33,將蓋34a?34c統(tǒng)稱為蓋34。
[0103]在第二實施方式中,相對于處理爐的3個加熱器熔區(qū)分別配置熱電偶。第一熱電偶用于處理爐的最上部的加熱器(U熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第二熱電偶用于U熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(C熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第三熱電偶用于C熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(L熔區(qū)加熱器)的溫度檢測。
[0104]構(gòu)成第一熱電偶的第一溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22a、在熱電偶線材21a、22a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23a、使熱電偶線材21a、22a彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第二熱電偶的第二溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21b和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22b、在熱電偶線材21b、22b的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23b、使熱電偶線材21b、22b彼此絕緣的絕緣管32b、封閉絕緣管32b的上端的蓋34b、絕緣管止擋件33b、保護(hù)管31b、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第三熱電偶的第三溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21c和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22c、在熱電偶線材21c、22c的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23c、使熱電偶線材21c、22c彼此絕緣的絕緣管32c、封閉絕緣管32c的上端的蓋34c、絕緣管止擋件33b、保護(hù)管3lb、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。
[0105]在圖7 (a)中所示,第一熱電偶用的熱電偶接合部23a配置在絕緣管32a的頂端的蓋34a的位置,第二熱電偶用的熱電偶接合部23b配置在絕緣管32b的頂端的蓋34b的位置,第三熱電偶用的熱電偶接合部23c配置在絕緣管32c的頂端的蓋34c的位置。
[0106]與圖13所示的以往例的絕緣管相同,絕緣管32a的截面是長圓形且貫穿有2個孔,在該2個孔中,穿過并收容有第一熱電偶用的熱電偶線材21a、22a。此外,絕緣管32b也具有與絕緣管32a相同的形狀,在其2個孔中穿過并收容有第二熱電偶用的熱電偶線材21b、22b。此外,絕緣管32c也具有與絕緣管32a相同的形狀,在其2個孔中穿過并收容有第三熱電偶用的熱電偶線材21c、22c。此外,如圖7(a)所示,在絕緣管32b內(nèi),第三熱電偶位于前方(處理室204的中心側(cè)),第二熱電偶位于后方。
[0107]圖7(b)是保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36的側(cè)視圖,也是第一熱電偶的側(cè)視圖。圖7(c)是絕緣管32a的上端與下端的中間位置(圖7(b)的熱電偶線材固定位置44的位置)的垂直截面放大圖。圖7(d)是位于絕緣管32c的上端的第三熱電偶的熱電偶接合部23c附近的垂直截面放大圖。如圖7(c)所示,熱電偶線材21a、22a在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在它們的上端設(shè)有熱電偶接合部23a。在絕緣管32a的上端與下端的中間位置,設(shè)有將熱電偶線材21a固定并支承在絕緣管32a上的固定部41和將熱電偶線材22a固定并支承在絕緣管32a上的固定部42。
[0108]固定部41是面向圖從右側(cè)面起挖空絕緣管32a的一部分,僅使作為正極線的熱電偶線材21a暴露,之后,在挖空的部分中注入并固定粘固劑等固定劑而成的部分。由于無間隙地注入并填埋固定劑,通過挖空而暴露的熱電偶線材21a被粘接固定于絕緣管32a,或者通過供熱電偶線材21a穿過的貫穿孔變狹小而產(chǎn)生的摩擦的增加,熱電偶線材21a被有意地固定于固定部41,被支承在該部分。此外,如圖7(c)所示,暴露的熱電偶線材21a暫時少許彎曲,通過在彎曲的狀態(tài)下進(jìn)行固定,能進(jìn)一步加強(qiáng)熱電偶線材21a的固定。
[0109]固定部42是對作為負(fù)極線的熱電偶線材22a進(jìn)行了同樣的處理的部分。固定部41、42的大小在上下方向上例如為20?30mm,挖空的深度直到絕緣管32a的大致中心部為止,充分地達(dá)到固定支承熱電偶線材21、22的這種目的。固定部41和固定部42在上下方向上例如取得50mm左右的距離,這是在挖空加工時防止絕緣管32a折彎而考慮的。
[0110]在圖7(a)中,使固定部41、固定部42的位置為從絕緣管32a的中間部起稍微向頂端部的熱電偶接合部23a側(cè)偏離的位置的原因如下,S卩,相對于支承位置下方的熱電偶線材的熱膨脹方向和自重方向是同方向,因為支承位置上方的熱電偶線材的熱膨脹方向和自重方向是相反方向,所以能夠抑制產(chǎn)生與以往結(jié)構(gòu)相同的問題的風(fēng)險。
[0111]此外,如圖7(d)所示,熱電偶線材21c、22c在絕緣管32c的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在它們的上端設(shè)有熱電偶接合部23c。在絕緣管32c的上端設(shè)有將熱電偶線材21c、22c固定地支承在絕緣管32c上的固定部43。
[0112]固定部43是相對于絕緣管32c的頂端,面向圖沿進(jìn)深方向設(shè)置狹縫狀的挖空部分,之后注入并固定粘固劑等固定劑而成的部分。由于無間隙地注入并填埋固定劑,由于挖空部分而暫時暴露的熱電偶線材21c、22c被粘接固定于絕緣管32c,或者由于供熱電偶線材21c、22c穿過的貫穿孔變狹小而引起摩擦的增加,熱電偶線材21c、22c被有意地固定于固定部43,并被支承在該部分。此外,如圖7(d)所示,將暫時暴露的熱電偶線材21c、22c少許彎曲,并在彎曲的狀態(tài)下進(jìn)行固定,能進(jìn)一步加強(qiáng)熱電偶線材21c、22c的固定。固定部43的上下方向的大小和深度例如均為20?30mm,充分地達(dá)到固定支承熱電偶線材21c、22c的這種目的。
[0113]如圖7(b)所示,熱電偶線材21a、22a的另一端在中空構(gòu)造的保護(hù)管保持架36內(nèi),從絕緣管32a的下端沿鉛垂方向伸出,沿水平方向穿過線材保持部35內(nèi),連接于處理室204外的溫度控制部(未圖示)。另外,在圖7(b)中僅表示熱電偶線材21a,然而熱電偶線材22a、21b、22b、21c、22c也與熱電偶線材21a相同。
[0114]熱電偶線材21a從絕緣管32a的下端向鉛垂下方伸出后,朝向改變?yōu)樗椒较?,從線材保持部35的一端35a進(jìn)入線材保持部35內(nèi)。從上述一端35a到保護(hù)管保持架36的底部的尺寸與第一實施方式相同,例如約為10?15mm,用于在熱膨脹時使熱電偶線材21d不被保護(hù)管保持架36拘束的緩沖區(qū)域38形成在保護(hù)管保持架36內(nèi)。絕緣管止擋件33與第一實施方式相同,在比緩沖區(qū)域38高的位置支承絕緣管32的底部,內(nèi)部被沿鉛垂方向貫穿,來自絕緣管32a下端的熱電偶線材21a從該貫穿孔被導(dǎo)入緩沖區(qū)域38。
[0115]這樣,通過在比緩沖區(qū)域38高的位置支承熱電偶線材21a進(jìn)入的線材保持部35的位置和絕緣管32的下端的位置,能抑制熱膨脹時熱電偶線材21d被使其接觸保護(hù)管保持架36的底部并達(dá)到斷線那樣的力拘束。在圖7(b)中,在緩沖區(qū)域38內(nèi),以實線表示熱處理前后的待機(jī)狀態(tài)(500°C)的熱電偶線材21a,以虛線表示熱處理中的生產(chǎn)過程狀態(tài)(1200°C )的熱電偶線材21a。此外,熱電偶線材21a與第一實施方式相同,在線材保持部35內(nèi)被固定。
[0116]圖8是表示第二實施方式的第一熱電偶的膨脹收縮狀態(tài)的圖,圖8 (a)表示熱處理前后的待機(jī)狀態(tài)(500°C ),圖8(b)表示熱處理中的生產(chǎn)過程狀態(tài)(1200°C )。從圖8(a)的待機(jī)狀態(tài)成為圖8(b)的熱處理狀態(tài)時,熱電偶線材21a、22a和絕緣管32a熱膨脹,熱電偶線材從絕緣管32a上端伸出,變長AL。從圖8(b)的熱處理狀態(tài)成為圖8 (a)的待機(jī)狀態(tài)時,熱電偶線材21a、22a熱收縮,變短AL,恢復(fù)原先的長度。
[0117]在第二實施方式中,由于在絕緣管32a的中間位置25支承熱電偶線材21a、22a,所以從支承位置25到上方的熱電偶接合部23a,熱膨脹時產(chǎn)生來自絕緣管32a上端的熱電偶線材21a、22a的伸出量△ L,然而由于該量與以往結(jié)構(gòu)相比較小,所以反復(fù)熱膨脹/熱收縮引起的鉤掛的產(chǎn)生的概率變小。此外,在從支承位置25到下方的緩沖區(qū)域中,由于熱電偶線材21a、22a的自重而獲得提高其自身的直線性的效果,能夠抑制與絕緣管32a的摩擦力增加。
[0118]如以上說明那樣,熱電偶接合部23a在絕緣管32a的上端與下端的中間位置被支承,絕緣管32a由絕緣管止擋件33a支承,絕緣管止擋件33a由保護(hù)管保持架36支承。SP,由絕緣管32a等支承熱電偶線材21a、22a的中間位置。此外,熱電偶線材21a、22a的從絕緣管32a的下端伸出的部分在緩沖區(qū)域38內(nèi)成為不被保護(hù)管保持架36的底部等拘束的狀態(tài)。因而,在熱膨脹時,在熱電偶線材21a、22a的支承部的下部,熱電偶線材21a、22a利用自重保持直線狀,能抑制部分地彎曲。在熱電偶線材2la、22a的支承部的上部,來自絕緣管32a上端的熱電偶線材21a、22a的伸出量AL比以往相比變小。其結(jié)果,能抑制在熱電偶線材21a、22a與絕緣管32a之間產(chǎn)生大的摩擦力,能抑制熱電偶線材21a、22a的斷線。此外,絕緣管32a的線膨賬系數(shù)采用比熱電偶線材21a、22a的線膨賬系數(shù)小的線膨賬系數(shù),能夠使因熱膨脹引起的熱電偶接合部23a的位置、即溫度測量位置的變化比以往小。
[0119]根據(jù)第二實施方式,除了第一實施方式的(I)?(7)的效果之外,至少能獲得以下的⑶?(11)的效果。
[0120](8)在熱電偶線材的鉛垂方向的中間位置固定并支承該熱電偶線材,在熱電偶線材的下方設(shè)置緩沖區(qū)域,使熱電偶線材的下部成為不被其他的部件、例如保護(hù)管保持架的底部等拘束的狀態(tài),所以上述中間位置的下部的熱電偶線材能利用自重保持直線狀,能抑制部分地彎曲,能抑制熱電偶線材的斷線。此外,與以往相比能抑制上述中間位置的上部的熱電偶線材因自重而彎曲。
[0121](9)在絕緣管的上部、中間位置固定熱電偶線材時,挖空絕緣管的一部分,對其挖空部分注入粘固劑等粘接劑,所以容易將熱電偶線材固定到絕緣管上。
[0122](10)在絕緣管的挖空部分固定熱電偶線材時,使露出于該挖空部分的熱電偶線材彎曲,在彎曲狀態(tài)下注入并固定粘接劑,所以能利用絕緣管可靠地固定熱電偶線材。
[0123](11)使將熱電偶線材固定于絕緣管的位置為從絕緣管的中間部起向頂端側(cè)偏離的位置,所以能進(jìn)一步抑制固定位置上方的熱電偶線材彎曲。
[0124](第三實施方式)
[0125]用圖9?圖11說明第三實施方式的溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,如圖9所示,將沿鉛垂方向(上下方向)延伸的熱電偶的熱電偶線材支承部26設(shè)于熱電偶線材21,22的鉛垂方向的上端,在該支承位置,利用粘固劑等粘接劑將熱電偶線材21、22的上端和熱電偶接合部23固定并支承在絕緣管上。利用該結(jié)構(gòu),在熱膨脹時,利用熱電偶線材21、22的自重,獲得提高其自身的直線性的效果,能抑制與絕緣管的摩擦力增加,能抑制隨著經(jīng)時變化的線材變形引起的鉤掛的產(chǎn)生。有關(guān)這些結(jié)構(gòu)以下詳細(xì)地說明。
[0126]第三實施方式的襯底處理裝置與第一實施方式不同的點只是熱電偶線材的支承方法。即,在第一實施方式中,在絕緣管的貫穿孔之間的壁的上端支承熱電偶線材的上端,但是在第三實施方式中,利用粘接劑將熱電偶線材的上端固定并支承于絕緣管。其以外的點,包含溫度檢測裝置以外的結(jié)構(gòu)和襯底處理動作也與第一實施方式相同,所以適宜省略說明。
[0127]圖10是表示第三實施方式的溫度檢測裝置的構(gòu)造的圖。圖10(a)是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖10(b)是從側(cè)面觀察圖10(a)的溫度檢測裝置的垂直剖視圖。圖11是圖10(a)的A-A部的水平剖視圖。另外,在第三實施方式中也與第一實施方式相同,熱電偶的保護(hù)管存在保護(hù)管31a?31c這3根,存在第一熱電偶?第五熱電偶,但是在圖10中,為了簡明說明只表示保護(hù)管31a,說明與保護(hù)管31a相關(guān)的事項。
[0128]在保護(hù)管31a內(nèi),收容正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22,插入用于使該熱電偶線材21、22彼此絕緣的絕緣管32a(參照圖11)。如圖10(a)、(b)所示,保護(hù)管31a的下端由保護(hù)管保持架36支承。絕緣管32a的下端被插入并支承于絕緣管止擋件33a。絕緣管止擋件33a的下端由保護(hù)管保持架36的底部支承。
[0129]在第三實施方式中也與第一實施方式相同,相對于處理爐的5個加熱器熔區(qū),配置第一熱電偶?第五熱電偶。在保護(hù)管31 a內(nèi),與第一實施方式相同,配置第一熱電偶和第三熱電偶。構(gòu)成第一熱電偶的第一溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22a、在熱電偶線材21a、22a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23a、用于使熱電偶線材21a、22a彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第三熱電偶的第三溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21d和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22d、在熱電偶線材21d、22d的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23d、用于使熱電偶線材21d、22d彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管3la、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。
[0130]在圖10(a)中所示,第一熱電偶用的熱電偶接合部23a被配置在絕緣管32a的頂端的蓋34a的位置,第三熱電偶用的熱電偶接合部23d被配置在絕緣管32a的中間位置。如作為圖10(a)的A-A剖視圖的圖11所示,與第一實施方式的絕緣管相同,絕緣管32a的截面是圓形且貫穿有4個孔,在該4個孔中穿過并收容有第一熱電偶用的熱電偶線材21a、22a和第三熱電偶用的熱電偶線材21d、22d。在絕緣管32a內(nèi),第一熱電偶位于前方(處理室204的中心側(cè)),第三熱電偶位于后方。
[0131]圖10(b)是保護(hù)管31a和保護(hù)管保持架36的側(cè)視圖,也是第一熱電偶和第三熱電偶的側(cè)視圖。圖10(c)是位于絕緣管32a的上端的第一熱電偶的熱電偶接合部23a附近的垂直截面放大圖。圖10(c)包含放大圖10(c)部分,從該圖的正面觀察的圖10(h)、從上方觀察圖10(h)部分的圖10(f)、從左側(cè)觀察圖10(h)部分的圖10(g)。
[0132]如圖10(c)所示,面向圖沿進(jìn)深方向設(shè)有狹縫狀挖空部51。在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸的熱電偶線材21a和熱電偶線材22a的上端設(shè)有熱電偶接合部23a,該熱電偶接合部23a被配置于挖空部51。在挖空部51中注入粘固劑等固定劑,在挖空部51中,熱電偶線材21a和熱電偶線材22a以及熱電偶接合部23a被固定并支承于絕緣管32a。通過無間隙地注入并填埋固定劑,將因挖空而暴露的熱電偶線材21a、22a粘接固定于絕緣管32a,或者由于供熱電偶線材21a、22a穿過的貫穿孔變狹小而引起摩擦的增加,熱電偶線材21a、22a被有意地固定在挖空部51,并由該部分支承。
[0133]圖10(d)是位于絕緣管32a的上端與下端的中間的第三熱電偶的熱電偶接合部23d附近的垂直截面放大圖。圖10(d)包含放大圖10(d)部分,從圖的正面觀察的圖10 (m)、從右側(cè)觀察圖10(m)部分的圖10 (η)。如圖10(d)所示,在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸的熱電偶線材21d和熱電偶線材22d的上端設(shè)有熱電偶接合部23d。設(shè)有熱電偶接合部23d的部分的絕緣管32a以保留絕緣管32a的外周部的一部分的方式被挖空。在該挖空部52中,熱電偶線材21d和熱電偶線材22d以及熱電偶接合部23d由粘固劑等粘接劑固定并支承。
[0134]挖空部51、52的大小在上下方向上例如為20?30mm,挖空部52挖空的深度為直到絕緣管32a的大致中心部,充分地達(dá)到固定支承熱電偶線材21、22的這種目的。
[0135]如圖10(b)所示,熱電偶線材21a、22a的另一端在中空構(gòu)造的保護(hù)管保持架36內(nèi),從絕緣管32a的下端沿鉛垂方向伸出,沿水平方向穿過線材保持部35內(nèi),連接于處理室204外的溫度控制部(未圖示)。熱電偶線材21a從絕緣管32a的下端向鉛垂下方伸出后,將朝向改變?yōu)樗椒较?,從線材保持部35的一端35a進(jìn)入線材保持部35內(nèi)。從上述一端35a到保護(hù)管保持架36的底部的尺寸與第一實施方式相同,例如約為10?15mm,用于在熱膨脹時使熱電偶線材21a不被保護(hù)管保持架36拘束的緩沖區(qū)域38形成在保護(hù)管保持架36內(nèi)。絕緣管止擋件33與第一實施方式相同,在比緩沖區(qū)域38高的位置支承絕緣管32的底部,內(nèi)部沿鉛垂方向被貫穿,利用該貫穿孔,將來自絕緣管32a下端的熱電偶線材21a導(dǎo)入緩沖區(qū)域38。
[0136]這樣,通過在比緩沖區(qū)域38高的位置支承熱電偶線材21a進(jìn)入的線材保持部35的位置和絕緣管32的下端的位置,能抑制熱膨脹時熱電偶線材21a被使其接觸保護(hù)管保持架36的底部并達(dá)到斷線那樣的力拘束。在圖10(b)中,在緩沖區(qū)域38內(nèi),以實線表示熱處理前后的待機(jī)狀態(tài)(500°C )的熱電偶線材21a,以虛線表示熱處理中的生產(chǎn)過程狀態(tài)(1200°C )的熱電偶線材21a。此外,熱電偶線材21a與第一實施方式相同,在線材保持部35內(nèi)被固定。
[0137]在第三實施方式中,由于熱電偶線材接合部23、熱電偶線材21、22的上端由絕緣管32固定并支承,所以在從熱電偶線材支承部26到下方的緩沖區(qū)域,利用熱電偶線材21、22的自重獲得提高其自身的直線性的效果,能夠抑制與絕緣管32a的摩擦力增加。
[0138]如以上說明那樣,熱電偶接合部23在絕緣管32的上端或中途部分被支承,絕緣管32由絕緣管止擋件33支承,絕緣管止擋件33由保護(hù)管保持架36支承。即,熱電偶線材21、22的上端被固定并支承于絕緣管32。此外,熱電偶線材21、22的從絕緣管32的下端伸出的部分在緩沖區(qū)域38內(nèi)成為不被保護(hù)管保持架36的底部等拘束的狀態(tài)。因而,能獲得與第一實施方式相同的效果,能抑制熱電偶線材21、22的斷線。
[0139]根據(jù)第三實施方式,除了第一實施方式的(I)?(7)的效果之外,至少能獲得以下的(12)的效果。
[0140](12)在將熱電偶線材固定于絕緣管的上部、中間位置時,挖空絕緣管的一部分,在該挖空部分中注入粘固劑等粘接劑,所以容易將熱電偶線材固定于絕緣管。
[0141](第四實施方式)
[0142]用圖18?圖21說明第四實施方式的溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)。圖18是表示本發(fā)明的第四實施方式的熱電偶的支承狀態(tài)的圖。第四實施方式的溫度檢測裝置與第三實施方式(圖10)不同的只是熱電偶線材的支承構(gòu)造,其他的結(jié)構(gòu)與第三實施方式相同。在第四實施方式中,如圖18所示,在熱電偶接合部23的大致正下方,熱電偶線材21和熱電偶線材22以向外側(cè)鼓起的方式彎曲,在熱電偶線材21和熱電偶線材22上分別形成向水平方向外側(cè)鼓起的鼓起部A和鼓起部B。由鼓起部A和鼓起部B形成的線材寬度比由供熱電偶線材21和熱電偶線材22穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度大。在這里,所謂線材寬度,是指在熱電偶接合部23被接合的2個熱電偶線材的鼓起部A和鼓起部B的外緣在絕緣管32的上端的上方形成的最大距離,即,在水平方向上連結(jié)絕緣管32的上端面與熱電偶接合部23之間的2個熱電偶線材的外緣的直線中的最長直線的距離。所謂孔寬度,是指包括供熱電偶線材21和熱電偶線材22穿過的2個貫穿孔在內(nèi)的橢圓的長徑,即,連結(jié)上述2個貫穿孔的外緣(在圖18的例子中為圓周)的直線中的最長直線的距離,詳細(xì)而言是在絕緣管32的上端,將上述2個貫穿孔的水平截面所成的2個圓的圓周在水平方向上連結(jié)而成的直線中的最長直線的距離。
[0143]這樣,因為在熱電偶接合部23的附近線材寬度比孔寬度大,所以熱電偶線材21和熱電偶線材22的外緣在絕緣管32的上端鉤掛于2個貫穿孔的圓周部分,即,由絕緣管32的上端面支承。例如在上述的第一實施方式中,因為線材寬度未構(gòu)成為比孔寬度大,所以在熱電偶接合部23由絕緣管32支承的狀態(tài)下,由于熱電偶線材21和熱電偶線材22的重力,相對于熱電偶接合部23產(chǎn)生外側(cè)方向的力。因此,為了不損傷接合熱電偶線材21和熱電偶線材22的熱電偶接合部23,需要增大熱電偶接合部23的大小等提高強(qiáng)度。相對于此,在第四實施方式中,因為線材寬度構(gòu)成為比孔寬度大,所以在熱電偶線材21和熱電偶線材22由絕緣管32的上端面支承的狀態(tài)下,熱電偶線材21和熱電偶線材22的重力由絕緣管32的上端面支承,能夠與第一實施方式相比降低施加于熱電偶接合部23的力。此外,在制作襯底處理裝置時的組裝熱電偶時,即使誤將熱電偶線材向下側(cè)拉拽,也能抑制熱電偶接合部的損傷。此外,在搬運(yùn)襯底處理裝置時,即使由于振動,相對于熱電偶線材向下側(cè)施加力,也能抑制熱電偶接合部的損傷。
[0144]如上述那樣,第四實施方式的襯底處理裝置與第三實施方式的襯底處理裝置的不同點只是熱電偶線材的支承構(gòu)造,除此以外的點,也包含溫度檢測裝置以外的結(jié)構(gòu)、襯底處理動作與第三實施方式相同,所以適宜省略說明。圖19是表示第四實施方式的溫度檢測裝置的構(gòu)造的一個例子的圖。圖19(a)是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖19(b)是從側(cè)面觀察圖19(a)的溫度檢測裝置的垂直剖視圖。圖20是圖19(a)的A-A部的水平剖視圖。另外,在第四實施方式中也與第三實施方式相同,熱電偶的保護(hù)管存在保護(hù)管31a?31c這3根,存在第一熱電偶?第五熱電偶,但是在圖19中,為了簡明說明而只表示保護(hù)管31a,說明與保護(hù)管31a相關(guān)的事項。
[0145]在保護(hù)管31a內(nèi),收容正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22,插入用于使該熱電偶線材21、22彼此絕緣的絕緣管32a(參照圖20)。如圖19(a)、(b)所示,保護(hù)管31a的下端由保護(hù)管保持架36支承。絕緣管32a的下端被插入并支承于絕緣管止擋件33a。絕緣管止擋件33a的下端由保護(hù)管保持架36的底部支承。
[0146]在第四實施方式中也與第三實施方式相同,在保護(hù)管31a內(nèi)配置第一熱電偶和第三熱電偶。構(gòu)成第一熱電偶的第一溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22a、在熱電偶線材21a、22a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23a、用于使熱電偶線材21a、22a彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、在熱電偶接合部23d附近覆蓋絕緣管32a的外周的罩37、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。構(gòu)成第三熱電偶的第三溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21d和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22d、在熱電偶線材21d、22d的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23d、用于使熱電偶線材21d、22d彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、在熱電偶接合部23d附近覆蓋絕緣管32a的外周的罩37、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管31a、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。
[0147]在圖19(a)中所示,第一熱電偶用的熱電偶接合部23a被配置在絕緣管32a的頂端的蓋34a的位置,第三熱電偶用的熱電偶接合部23d被配置在絕緣管32a的中間位置的罩37的位置。如作為圖19(a)的A-A剖視圖的圖20所示,與第三實施方式的絕緣管相同,絕緣管32a的截面是圓形且貫穿有4個孔,在該4個孔中穿過并收容有第一熱電偶用的熱電偶線材21a、22a和第三熱電偶用的熱電偶線材21d、22d。在絕緣管32a內(nèi),第一熱電偶位于前方(處理室204的中心側(cè)),第三熱電偶位于后方。
[0148]圖19(b)是保護(hù)管31a和保護(hù)管保持架36的側(cè)視圖,也是第一熱電偶和第三熱電偶的側(cè)視圖。圖19(c)是位于絕緣管32a的上端的第一熱電偶的熱電偶接合部23a附近的垂直截面放大圖。圖19(d)是從上方觀察圖19(c)部分的圖。如圖19(c)所示,在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸的熱電偶線材21a和熱電偶線材22a的上端設(shè)有熱電偶接合部23a,在絕緣管32a的上端面與熱電偶接合部23a之間的2個熱電偶線材21a和熱電偶線材22a分別在水平方向外側(cè)形成鼓起部。如在圖18中說明那樣,由這些鼓起部形成的線材寬度構(gòu)成為比由供熱電偶線材21a和熱電偶線材22a穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度大。因而,熱電偶線材21a和熱電偶線材22a由絕緣管32a的上端支承。
[0149]圖19(e)是位于絕緣管32a的上端和下端之間的第三熱電偶的熱電偶接合部23d附近的垂直截面放大圖。圖19(f)是圖19(e)的側(cè)視圖。如圖19(e)所示,在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸的熱電偶線材21d和熱電偶線材22d的上端設(shè)有熱電偶接合部23d。設(shè)有熱電偶接合部23d的部分的絕緣管32a以保留絕緣管32a的外周部的一部分的方式被挖空。在該挖空部52,熱電偶線材21d和熱電偶線材22d分別在水平方向外側(cè)形成鼓起部。如圖18說明那樣,由這些鼓起部形成的線材寬度構(gòu)成為比由供熱電偶線材21d和熱電偶線材22d穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度大。因而,熱電偶線材21 d和熱電偶線材22d由絕緣管32a的挖空部52的下端支承。
[0150]挖空部52的大小在上下方向上例如為10?30mm,挖空部52挖空的深度是直到絕緣管32a的大致中心部,充分地達(dá)到支承熱電偶線材21d、22d的這種目的。在挖空部52的外側(cè),用于保護(hù)挖空部52內(nèi)的熱電偶接合部23d、熱電偶線材21d、熱電偶線材22d的圓筒形的罩37以圍繞覆蓋絕緣管32a的外周的方式固定地設(shè)置。罩37的材質(zhì)與蓋34相同,例如是氧化鋁。另外,如圖19(b)所示,熱電偶線材21、22的另一端位于中空構(gòu)造的保護(hù)管保持架36內(nèi),然而保護(hù)管保持架36內(nèi)的結(jié)構(gòu)和作用與第三實施方式相同。
[0151]用圖21說明第四實施方式的溫度檢測裝置的其他的構(gòu)成例。圖21是表示第四實施方式的溫度檢測裝置的其他的構(gòu)成例的構(gòu)造的圖。圖21 (a)是從處理爐的中心觀察位于反應(yīng)管與均熱管之間的熱電偶的圖。圖21(b)是從側(cè)面觀察圖21 (a)的溫度檢測裝置的垂直剖視圖。該構(gòu)成例是在第二實施方式的溫度檢測裝置(圖7)中只變更了熱電偶線材的支承構(gòu)造的例子,其他的構(gòu)成與第二實施方式相同。
[0152]在本構(gòu)成例中,與第二實施方式相同,如圖21(a)所示,熱電偶的保護(hù)管存在保護(hù)管31a、保護(hù)管31b這兩根。各保護(hù)管的下端由保護(hù)管保持架36支承。因為保護(hù)管保持架36內(nèi)的構(gòu)造與第二實施方式相同,所以省略說明。在各保護(hù)管31內(nèi),收容正極側(cè)的熱電偶線材21和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22,插入用于使該熱電偶線材21、22彼此絕緣的絕緣管32。在保護(hù)管31a中插入絕緣管32a,在保護(hù)管31b中插入絕緣管32b和絕緣管32c。
[0153]在本構(gòu)成例中,與第二實施方式相同,相對于處理爐的3個加熱器熔區(qū)分別配置熱電偶。第一熱電偶用于處理爐的最上部的加熱器(U熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第二熱電偶用于U熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(C熔區(qū)加熱器)的溫度檢測,第三熱電偶用于C熔區(qū)加熱器的正下方的加熱器(L熔區(qū)加熱器)的溫度檢測。構(gòu)成各熱電偶的各溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)與第二實施方式相同,例如,構(gòu)成第一熱電偶的第一溫度檢測裝置由正極側(cè)的熱電偶線材21a和負(fù)極側(cè)的熱電偶線材22a、在熱電偶線材21a、22a的頂端部將其接合而成的熱電偶接合部23a、用于使熱電偶線材21a、22a彼此絕緣的絕緣管32a、封閉絕緣管32a的上端的蓋34a、絕緣管止擋件33a、保護(hù)管3la、保護(hù)管保持架36等構(gòu)成。
[0154]在圖21(a)中所示,第一熱電偶用的熱電偶接合部23a被配置在絕緣管32a的頂端的蓋34a的位置。與圖13所示的以往例的絕緣管相同,絕緣管32a的截面是長圓形且貫穿有2個孔,在該2個孔中穿過并收容有第一熱電偶用的熱電偶線材21a、22a。絕緣管32b、絕緣管32c也是和絕緣管32a相同的形狀。
[0155]圖21 (C)是位于絕緣管32a的上端的第一熱電偶的熱電偶接合部23a附近的垂直截面放大圖。如圖21 (C)所示,熱電偶線材2la、22a在絕緣管32a的內(nèi)部沿鉛垂方向延伸,在它們的上端設(shè)有熱電偶接合部23a。在熱電偶接合部23a和絕緣管32a的上端面之間的熱電偶線材21a、22a上設(shè)有向水平方向外側(cè)鼓起的鼓起部。由這些鼓起部形成的線材寬度構(gòu)成為比由供熱電偶線材21a、22a穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度大。因而,能用絕緣管32a的上端支承熱電偶線材21a、22a,能降低施加于熱電偶接合部23a的力。
[0156]根據(jù)第四實施方式,除了第一實施方式的⑴?(7)的效果之外,至少能獲得以下的(13)的效果。
[0157](13)在熱電偶接合部和絕緣管的上端面之間的熱電偶線材上形成向水平方向外側(cè)鼓起的鼓起部,由這些鼓起部形成的線材寬度構(gòu)成為比由供熱電偶線材21和熱電偶線材22穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度大,所以能用絕緣管的上端支承熱電偶線材,能降低施加于熱電偶接合部的力。
[0158]另外,本發(fā)明不限定于上述的各實施方式,當(dāng)然在不脫離其要旨的范圍能夠進(jìn)行各種變更。在上述的第一實施方式中,用絕緣管的貫穿孔之間的壁的上端支承熱電偶線材的上端,但是也可以如第三實施方式那樣,利用粘接劑將熱電偶線材的上端固定并支承于絕緣管。此外,在上述的第一實施方式、第三實施方式中,絕緣管的貫穿孔為4個,在第二實施方式中,絕緣管的貫穿孔為2個,然而也能夠作為其他的數(shù)量。例如,也能夠使絕緣管的貫穿孔為I個,供正極側(cè)的熱電偶線材或負(fù)極側(cè)的熱電偶線材穿過。在該情況下,I對熱電偶需要正極線用和負(fù)極線用的2個絕緣管。
[0159]此外,在上述的第四實施方式中,以緩慢彎曲的方式形成了熱電偶線材的鼓起部,但是不限于此,例如也能通過直角彎曲而形成。此外,在上述的第四實施方式中,在熱電偶線材上形成鼓起部,通過該鼓起部,用絕緣管的上端支承熱電偶線材,然而也能夠在熱電偶接合部和絕緣管的上端面之間的熱電偶線材上設(shè)有比由供熱電偶線材21和熱電偶線材22穿過的2個貫穿孔形成的孔寬度在水平方向上長的被支承體。該被支承體例如能夠通過利用粘接劑將氧化鋁制的棒狀物體粘接于熱電偶線材21和熱電偶線材22而構(gòu)成。這樣也與在熱電偶線材形成有鼓起部的結(jié)構(gòu)同樣,能降低施加于熱電偶接合部的力。此外,在熱電偶線材上不形成鼓起部,而是通過將2個熱電偶線材間的間隔縮小為短于連結(jié)2個貫穿孔的外緣的最小長度,也能夠用絕緣管的上端面支承熱電偶線材。此外,也能夠通過扭轉(zhuǎn)或加捻2個熱電偶線材,用絕緣管的上端面支承熱電偶線材。在該情況下,使2個熱電偶線材間絕緣以防止2個熱電偶線材電氣短路。
[0160]此外,在上述的實施方式中,說明了對晶片實施處理的情況,但是處理對象既可以是晶片以外的襯底,也可以是光掩模、印刷布線基板、液晶面板、光盤或磁盤等。此外,在上述的實施方式中,說明了應(yīng)用于使用反應(yīng)管與均熱管的批量式立式熱壁型裝置的情況,但是不限于此,也能應(yīng)用于不使用均熱管的襯底處理裝置。此外,本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于半導(dǎo)體制造裝置,也能應(yīng)用于處理如LCD制造裝置那樣的玻璃襯底的裝置、其他的襯底處理裝置。襯底處理的處理內(nèi)容不僅是形成CVD、PVD、氧化膜、氮化膜、金屬含有膜等的成膜處理,也可以是曝光處理、光刻、涂敷處理等。
[0161]在本說明書中至少包含以下的技術(shù)方案。即,第I技術(shù)方案是一種溫度檢測裝置,具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的狀況,將上述熱電偶線材的上部或鉛垂方向的中間部支承于上述絕緣管。
[0162]第2技術(shù)方案是根據(jù)第I技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,該溫度檢測裝置還具有將從上述絕緣管的下端伸出后朝向改變?yōu)樗椒较虻臒犭娕季€材的一部分固定的線材保持部。
[0163]第3技術(shù)方案是根據(jù)第2技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,該溫度檢測裝置還具有收容上述絕緣管的保護(hù)管和支承該保護(hù)管的下部的保護(hù)管保持架,上述絕緣管的下端從上述保護(hù)管的下端開口露出在上述保護(hù)管保持架內(nèi),上述保護(hù)管保持架內(nèi)的上述絕緣管的下端的高度和上述線材保持部的高度比上述保護(hù)管保持架的底部高1mm以上。
[0164]第4技術(shù)方案是根據(jù)第I?3技術(shù)方案中任一項技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,該溫度檢測裝置還具有支承上述絕緣管的下端的絕緣管止擋件,使熱電偶線材穿過設(shè)于上述絕緣管止擋件的鉛垂方向的貫穿孔。
[0165]第5技術(shù)方案是根據(jù)第2?4技術(shù)方案中任一項技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,上述絕緣管的下端的高度比上述線材保持部的高度高。
[0166]第6技術(shù)方案是根據(jù)第4技術(shù)方案或第五技術(shù)方案中任一項技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,用上述絕緣管止擋件支承上述絕緣管的下端,用上述保護(hù)管保持架的底部支承上述絕緣管止擋件的下端。
[0167]第7技術(shù)方案是根據(jù)第I?6技術(shù)方案中任一項技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,在上述絕緣管上存在4個上述鉛垂方向的貫穿孔,使2組熱電偶線材穿過I個絕緣管。
[0168]第8技術(shù)方案是根據(jù)第I?7技術(shù)方案中任一項技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,挖空上述絕緣管的一部分,在該挖空部分注入粘接劑,將上述熱電偶線材固定于上述絕緣管。
[0169]第9技術(shù)方案是根據(jù)第8技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,在使露出于上述挖空部分的熱電偶線材彎曲的狀態(tài)下注入粘接劑而固定該熱電偶線材。
[0170]第10技術(shù)方案是根據(jù)第8技術(shù)方案或第9技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,使將上述熱電偶線材固定于上述絕緣管的位置為從上述絕緣管的中間部向頂端側(cè)偏離的位置。
[0171]第11技術(shù)方案是一種襯底處理裝置,包括:舟皿,以在鉛垂方向分別隔開間隔的方式層疊地保持多張襯底;反應(yīng)管,收容上述舟皿,并對保持于該舟皿上的上述襯底進(jìn)行處理;加熱部,設(shè)置于上述反應(yīng)管的周圍,并加熱被收容于上述處理室內(nèi)的上述襯底;溫度檢測裝置,用于進(jìn)行上述反應(yīng)管內(nèi)的溫度檢測;處理氣體供給部,向上述反應(yīng)管內(nèi)供給處理氣體;以及排氣部,從上述反應(yīng)管內(nèi)排出氣體,其中,上述溫度檢測裝置具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的狀況,將上述熱電偶線材的上部或鉛垂方向的中間部支承于上述絕緣管。
[0172]第12技術(shù)方案是一種溫度檢測裝置,具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的狀況,在上述絕緣管的上端面與上述熱電偶接合部之間的熱電偶線材上設(shè)有支承于上述絕緣管的上端面的被支承部。對于該第12技術(shù)方案,也能夠應(yīng)用上述的第2技術(shù)方案?第11技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)。
[0173]第13技術(shù)方案是根據(jù)第12技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,上述被支承部是使上述絕緣管的上端面與上述熱電偶接合部之間的熱電偶線材向水平方向外側(cè)鼓起而成的鼓起部。
[0174]第14技術(shù)方案是根據(jù)第13技術(shù)方案所述的溫度檢測裝置,上述鼓起部的水平方向的長度比將上述絕緣管的上端面的上述絕緣管的2個貫穿孔的外緣連結(jié)的最大長度即孔覽度長。
[0175]第15技術(shù)方案是一種襯底處理裝置,包括:舟皿,以在鉛垂方向分別隔開間隔的方式層疊地保持多張襯底;反應(yīng)管,收容上述舟皿,并對保持于該舟皿上的上述襯底進(jìn)行處理;加熱部,設(shè)置于上述反應(yīng)管的周圍,并加熱被收容于上述處理室內(nèi)的上述襯底;溫度檢測裝置,用于進(jìn)行上述反應(yīng)管內(nèi)的溫度檢測;處理氣體供給部,向上述反應(yīng)管內(nèi)供給處理氣體;以及排氣部,從上述反應(yīng)管內(nèi)排出氣體,其中,上述溫度檢測裝置具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的狀況,在上述絕緣管的上端面與上述熱電偶接合部之間的熱電偶線材上設(shè)有支承于上述絕緣管的上端面的被支承部。
[0176]第16技術(shù)方案是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法,其是襯底處理裝置中的半導(dǎo)體裝置的制造方法,該襯底處理裝置包括:舟皿,以在鉛垂方向分別隔開間隔的方式層疊地保持多張襯底;反應(yīng)管,收容上述舟皿,并對保持于該舟皿上的上述襯底進(jìn)行處理;加熱部,設(shè)置于上述反應(yīng)管的周圍,并加熱被收容于上述處理室內(nèi)的上述襯底;溫度檢測裝置,用于進(jìn)行上述反應(yīng)管內(nèi)的溫度檢測;處理氣體供給部,向上述反應(yīng)管內(nèi)供給處理氣體;以及排氣部,從上述反應(yīng)管內(nèi)排出氣體,上述溫度檢測裝置具有絕緣管、熱電偶線材和緩沖區(qū)域,該絕緣管以沿鉛垂方向延伸的方式設(shè)置,具有鉛垂方向的貫穿孔;該熱電偶線材在上端具有熱電偶接合部,且該熱電偶線材穿過上述絕緣管的貫穿孔,從上述絕緣管的下端伸出的鉛垂方向的部分的朝向改變?yōu)樗椒较?;該緩沖區(qū)域是設(shè)于上述絕緣管的下方的空間,且抑制發(fā)生從上述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的狀況,在上述絕緣管的上端面與上述熱電偶接合部之間的熱電偶線材上設(shè)有支承于上述絕緣管的上端面的被支承部,其中,該半導(dǎo)體裝置的制造方法包括:將保持有多張襯底的上述舟皿收容于上述反應(yīng)管的工序;一邊利用上述溫度檢測裝置進(jìn)行上述反應(yīng)管內(nèi)的溫度檢測,一邊利用上述加熱部將上述反應(yīng)管內(nèi)加熱成規(guī)定的溫度的工序;一邊利用上述處理氣體供給部向上述反應(yīng)管內(nèi)供給處理氣體,一邊利用上述排氣部從上述反應(yīng)管內(nèi)排出氣體,從而對保持在上述舟皿上的多張襯底進(jìn)行處理的工序;以及將保持有上述處理后的多張襯底的舟皿從上述反應(yīng)管搬出的工序。
【權(quán)利要求】
1.一種溫度檢測部,其特征在于,具有縱長的絕緣管、和熱電偶線材,所述絕緣管收納于保護(hù)構(gòu)件,沿鉛垂方向具有貫穿孔;所述熱電偶線材穿過所述貫穿孔, 所述熱電偶線材具有:在從所述絕緣管的上端伸出的部分形成的熱電偶接合部;在從所述絕緣管的下端伸出的部分形成的具有曲線的彎曲部;以及處于所述彎曲部的后部、且向水平方向延伸的水平部, 所述水平部的高度高于所述彎曲部的最下端的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度檢測部,其特征在于,還具有絕緣管支承部,其支承所述絕緣管的下端,沿鉛垂方向具有貫穿孔,構(gòu)成為使所述熱電偶線材穿過所述貫穿孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度檢測部,其特征在于,所述彎曲部形成在抑制從所述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的緩沖區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度檢測部,其特征在于,所述水平部形成在所述緩沖區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度檢測部,其特征在于,所述絕緣管支承部在比所述緩沖區(qū)域高的位置支承所述絕緣管的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度檢測部,其特征在于,所述絕緣管支承部具有與所述貫穿孔連通的切缺部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度檢測部,其特征在于,所述切缺部的至少一部分形成在抑制從所述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的緩沖區(qū)域內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度檢測部,其特征在于,所述切缺部形成在所述絕緣管支承部的下端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫度檢測部,其特征在于,所述切缺部形成為縱長。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度檢測部,其特征在于,所述保護(hù)構(gòu)件由縱長的保護(hù)管和支承所述保護(hù)管的中空的保護(hù)管支承部構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度檢測部,其特征在于,所述絕緣管支承部的下端由所述保護(hù)管支承部的底部支承。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度檢測部,其特征在于,所述彎曲部和所述水平部形成在所述保護(hù)管支承部內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度檢測部,其特征在于,所述水平部與所述保護(hù)管支承部的底部相距10?15mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度檢測部,其特征在于,所述絕緣管的下端的高度為,與所述保護(hù)管支承部的底部相距1mm以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度檢測部,其特征在于,所述彎曲部形成在抑制從所述保護(hù)管支承部內(nèi)的所述絕緣管的下端伸出的熱電偶線材的熱膨脹被拘束的緩沖區(qū)域內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度檢測部,其特征在于,在所述絕緣管的上端部支承所述熱電偶線材。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的溫度檢測部,其特征在于,通過粘接劑將所述熱電偶線材的上端和熱電偶接合部固定在所述絕緣管的上端部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的溫度檢測部,其特征在于,所述粘接劑的材質(zhì)是陶瓷或粘固劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度檢測部,其特征在于,所述絕緣管構(gòu)成為,形成有四個所述貫穿孔,以供兩組熱電偶線材穿過,其中,以兩根熱電偶線材為一組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度檢測部,其特征在于,將所述絕緣管的一部分挖空而形成與所述貫穿孔連通的挖空部。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的溫度檢測部,其特征在于,在所述挖空部的開口部分設(shè)有圓筒形的罩。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的溫度檢測部,其特征在于,所述罩由氧化鋁形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的溫度檢測部,其特征在于,在所述挖空部注入粘接劑,將所述熱電偶線材固定于所述絕緣管。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度檢測部,其特征在于,在使露出于所述挖空部的熱電偶線材彎曲的狀態(tài)下注入粘接劑而固定該熱電偶線材。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度檢測部,其特征在于,使將所述熱電偶線材固定于所述絕緣管的位置為從所述絕緣管的中間部向頂端側(cè)偏離的位置。
26.一種襯底處理裝置,包括:反應(yīng)管,對保持于襯底保持件上的襯底進(jìn)行處理,所述襯底保持件用于保持所述襯底;加熱部,設(shè)置于所述反應(yīng)管的周圍,并加熱所述反應(yīng)管內(nèi)的所述襯底;溫度檢測部,檢測所述反應(yīng)管內(nèi)的溫度;處理氣體供給部,向所述反應(yīng)管內(nèi)供給處理氣體;以及排氣部,對所述反應(yīng)管內(nèi)進(jìn)行排氣, 所述溫度檢測部具有縱長的絕緣管和熱電偶線材,所述絕緣管收納于保護(hù)構(gòu)件,沿鉛垂方向具有貫穿孔,所述熱電偶線材穿過所述貫穿孔, 所述熱電偶線材具有:在從所述絕緣管的上端伸出的部分形成的熱電偶接合部;在從所述絕緣管的下端伸出的部分形成的具有曲線的彎曲部;以及處于所述彎曲部的后部、且向水平方向延伸的水平部, 所述水平部的高度高于所述彎曲部的最下端的高度。
27.—種半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括: 輸送工序,將襯底輸送到反應(yīng)管內(nèi),所述反應(yīng)管的周圍設(shè)置有對襯底進(jìn)行加熱的加熱部; 溫度控制工序,利用溫度檢測部檢測反應(yīng)管內(nèi)的溫度,并基于檢測出的溫度來控制反應(yīng)管內(nèi)的溫度,所述溫度檢測部構(gòu)成為:具有縱長的絕緣管和熱電偶線材,所述絕緣管收納于保護(hù)構(gòu)件,沿鉛垂方向具有貫穿孔,所述熱電偶線材穿過所述貫穿孔,所述熱電偶線材具有:在從所述絕緣管的上端伸出的部分形成的熱電偶接合部;在從所述絕緣管的下端伸出的部分形成的具有曲線的彎曲部;以及處于所述彎曲部的后部、且向水平方向延伸的水平部,所述水平部的高度高于所述彎曲部的最下端的高度; 處理工序,對所述反應(yīng)管內(nèi)的襯底進(jìn)行處理。
【文檔編號】G01K1/12GK104501977SQ201410380519
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月13日
【發(fā)明者】小杉哲也, 上野正昭, 山口英人 申請人:株式會社日立國際電氣